Почему стрелки часов движутся именно вправо: как Солнце определило стандарт

Это явление возникло задолго до появления механических шестерен. Его можно увидеть на земле в солнечный день, если воткнуть вертикальную палку и несколько часов наблюдать за ее тенью, пишет Eaae.

В Северном полушарии, в частности в Украине, тень в течение дня перемещается в том направлении, которое сегодня называют движением по часовой стрелке. Именно солнечные часы были одним из главных способов определять время задолго до появления механических.

Как тень на земле стала прообразом стрелки?

Самые простые солнечные часы не требуют сложного механизма. Достаточно гномона – стержня или другого предмета, отбрасывающего тень, – и отметок, по которым можно следить за ее положением. Причина движения тени связана с вращением Земли.

Планета вращается с запада на восток, поэтому человеку на поверхности кажется, что Солнце движется по небу в противоположном направлении – с востока на запад. Вместе с этим меняется и положение тени. Утром Солнце находится в восточной части неба, поэтому тень падает в противоположную сторону. Ближе к полудню она становится короче, а затем постепенно перемещается на другую сторону и снова удлиняется. Если отмечать ее положение через равные промежутки времени, получится знакомое движение по кругу.

Именно по этому принципу работают горизонтальные солнечные часы. В более точных конструкциях гномон устанавливают не просто вертикально, а параллельно оси вращения Земли и направляют в сторону небесного полюса. Угол его наклона зависит от географической широты. Такие часы позволяют гораздо стабильнее отсчитывать время в течение года. Солнечные часы появились за тысячи лет до механических.

Известные древнеегипетские устройства для измерения времени по тени датируются как минимум вторым тысячелетием до нашей эры, а различные их конструкции позже использовали греки и римляне. К моменту появления механических часов люди уже очень давно были знакомы с циферблатами, на которых время определялось по движению солнечной тени.

Почему механические часы не начали вращаться в другую сторону?

Первые большие механические часы появились в Европе в конце XIII – начале XIV века. Один из самых ранних задокументированных весовых механизмов установили в 1283 году в английском Данстебле, а около 1300 года башенные часы уже строили во Франции и Италии. Сначала они были совсем не похожи на современные наручные часы.

Некоторые из них лишь отбивали часы колоколом, ранним механизмам не требовалась даже минутная стрелка. Точность также оставалась невысокой – первые часы могли ошибаться примерно на четверть часа в сутки. Когда время стали показывать стрелкой на круглом циферблате, направление, знакомое людям по солнечным часам Северного полушария, стало естественной основой для новой системы.

Сам механизм теоретически можно сконструировать так, чтобы стрелка вращалась в другую сторону. Физического закона, который заставлял бы ее двигаться только от 12 до 1, а не от 12 до 11, нет. Уже сложилась традиция. В конце концов это направление стало настолько устоявшимся, что превратилось в отдельный ориентир. Сегодня выражение "по часовой стрелке" используют не только тогда, когда говорят о времени: так описывают поворот винта, вентиля, колеса, движение по кругу или направление вращения. Получается, что современная стрелка не просто движется внутри механизма. Она повторяет направление, которое люди тысячелетиями видели на солнечных часах.

А в Южном полушарии тень идет в другую сторону?

Именно здесь эта привычная картина становится особенно наглядной. На правильно установленных солнечных часах в Южном полушарии направление движения тени будет противоположным тому, к которому привыкли в Украине и большей части Европы. Гарвардский учебный проект по астрономии прямо предлагает сравнить эти два случая: солнечные часы в Северном полушарии движутся в привычном нам направлении, тогда как на юге картина будет зеркальной.

Причина опять же не в самих часах, а в том, с какой стороны наблюдатель видит видимый путь Солнца. Это рождает интригующее предположение: если бы традиция механических часов сформировалась независимо в Южном полушарии, стрелки могли бы сегодня двигаться в противоположном направлении. Но это уже контрфактический сценарий. Нет оснований утверждать, что часы обязательно получили бы такой стандарт – на их конструкцию могли повлиять другие технические и культурные решения.

Реальная история сложилась иначе. Механические часы, от которых происходит современная европейская традиция отсчета времени, развивались в Северном полушарии, где солнечные часы уже показывали привычное направление. Поэтому каждый раз, когда секундная стрелка проходит от 12 до 1, она движется так не из-за особенности шестеренок. Это направление гораздо старше механических часов – оно началось с тени, которая медленно перемещалась вокруг гномона под Солнцем.